Automatikgetriebe: Warum die Automatik immer besser wird

Wie sich die Zeiten geändert haben: Automatik-Autos beschleunigen heute besser als gleich motorisierte Modelle mit Handschaltung. Sie sind oft sogar sparsamer - und für den Fahrer eine Wohltat im Stop-and-go-Stadtverkehr. Kein Wunder, dass Automatikgetriebe ständig an Bedeutung gewinnen - obwohl die Hersteller dafür einen erklecklichen Aufpreis verlangen.

"Automatic" stand mit großen Buchstaben am Heck, auch "Automatique" in verschnörkeltem Schriftzug. Drinnen im Auto hielten meistens ältere Semester das große Lenkrad in der Faust. Sie bewegten ihr automatisches Auto bedächtig, bergauf sehr bedächtig. Wenn der Schriftzug einen Mercedes 200 D mit fast zwei Tonnen zulässigem Gesamtgewicht zierte (mit 55 PS und 113 Newtonmeter maximalem Drehmoment) dann man kaum mehr als bedächtig agieren: Beschleunigung: von null auf 100 in 31 Sekunden.

Automatik startete mit drei Gängen

Automatik - das war in den Zeiten dieses 200 D etwas für Ältere, für Leute, die sich den Umgang mit Kupplung und Schalthebel nicht zutrauten, vielleicht durch eine Verletzung auch nicht richtig zutreten konnten mit dem linken Fuß. Automatik-Autos jedenfalls parkten in einer ganz bestimmten Ecke. Um so mutiger mutet an, dass die Zahnradfabrik Friedrichshafen, besser bekannt unter ihrem Kürzel ZF, zu dieser Zeit eine neue Getriebeautomatik zu bauen begann.

3HP hieß der Erstling 1965: "H" stand für den Drehmomentwandler, "P" für das Planetengetriebe. Dieses hatte drei Gänge, daher die Zahl "3" am Anfang. Sie entsprachen dem Vorbild vom US-Spezialisten Borg-Warner, kurz war ZF mit ihm verbunden. Bei den Amerikanern war damals schon das automatische Auto der Normalfall.

BMW und Peugeot waren 1965 die ersten Kunden, mit Alfa Romeo, Citroen, Lancia und Maserati folgten rasch weitere Adressen im Oberhaus des europäischen Automobilbaus.

Fünf Gänge und "elektronisch intelligent"

Die Nachfolge-Konstruktion 4HP ab 1982 enthielt bereits vier Gänge und eine Überbrückungskupplung für den Drehmomentwandler. Diese beseitigte den restlichen Schlupf bei höheren Drehzahlen, sie steigerte damit den Wirkungsgrad. Die Baureihe 5HP ab 1990 wurde erstmals "elektronisch intelligent": Ihre adaptive Steuerung erkannte zum Beispiel eine Passfahrt bergauf und vermied das bis dato übliche störende Hochschalten beim Gaswegnehmen vor einer Kurve.

Der Geistesblitz war gut für vier Millionen produzierte 5HP-Getriebe, schon beim Vorgänger waren es zwei Millionen. ZF hatte sich endgültig als weltweit führender Hersteller von Automatikgetrieben etabliert - auch bei weiteren Premiumkunden wie Audi, Jaguar, Volvo, sogar Porsche und Rolls Royce.

Automatikgetriebe mit "Segel"-Funktion

Über die 6HP-Automatik 2001 (erste überhaupt mit sechs Gängen, sieben Millionen Exemplare) setzt sich die Erfolgsgeschichte fort zu den heutigen Baumustern 8HP (2009, weltweit erstmals mit acht Gängen, Produktion bisher 7,5 Millionen Stück) und 9HP (2013, erneut weltweiter Trendsetter mit neun Gängen).

Letztere wurde speziell für das stark steigende Angebot an Kompaktfahrzeugen mit quer eingebauten Motoren entwickelt. Beide eignen sich auch für Start-Stopp-Systeme sowie für Hybrid- und Plug-in-Modelle. Sie ermöglichen auch "Segeln", das Rollen mit abgekoppeltem Motor (beispielsweise bei Gefällen).

Mehrere Gänge einfach überspringen

Längst ist eine Getriebeautomatik selbst in Supersportwagen selbstverständlich, ZF beliefert neben Porsche z. B. Bentley und Aston Martin. Wer will, kann per "Tiptronic" die Gänge blitzschnell und ohne Zugkraftunterbrechung selbst wechseln. "Verschachtelte Mehrfach-Rückschaltungen" über mehrere Gänge sorgen auch ohne Eingriff des Fahrers beim Gasgeben für kräftigen Zug.

Bestwerte lassen sich durch simples Gasgeben abrufen, Handschaltung dagegen erfordert akribischen Umgang mit Kupplung und Schalthebel.

Sparsame Automatikautos

Automatikautos sind längst keine Säufer mehr - im Gegenteil. Ihr Normverbrauch liegt oft unter motorisch identischen Handschaltern. Der Unterschied in der Praxis kann noch größer sein. Vor allem eine Acht- oder Neun-Gang-Automatik lässt den Motor, wann immer möglich, mit niedrigen und mithin sparsamen Drehzahlen arbeiten. Sie steigern dabei auch den Komfort, indem sie den Geräuschpegel im Wagen reduzieren.

Acht, neun Gänge: Ist damit das Ende Fahnenstange erreicht? Ja, sagen die Entwickler bei ZF, die Zahl könnte langfristig sogar sinken. Moderne "downgesizte" Turbomotoren erreichen ihre Bestwerte in Zugkraft und Verbrauch in relativ engen Drehzahl- und Lastbereichen. Je mehr Gänge, desto besser lassen sich diese Bereiche ausnutzen.

In Zukunft wird es viel mehr elektrifizierte Autos geben - Mild-, Voll- und Plug-in-Hybride. Sie verfügen zusätzlich zum Verbrennungs- über einen Elektromotor. ZF baut ihn bei Voll- und Plug-in-Hybriden anstelle des Drehmomentwandlers in das Getriebegehäuse ein. Die Elektromaschine unterstützt den Verbrenner beim Gasgeben. Im Stadtverkehr kann sie alleine antreiben - mit erheblichen Verbrauchsvorteilen.

Erfolg mit Doppelkupplungsgetrieben

2,6 Millionen Automatik-Getriebe produziert ZF aktuell im Jahr. Mehr als je zuvor, wie man stolz betont - gegen zahlreiche anders lautende Prognosen. In der Tat haben sich neue Alternativen neben der konventionellen Getriebeautomatik etabliert. So vor allem das Doppelkupplungsgetriebe, im Volkswagen-Konzern mittlerweile ebenfalls ein Millionenerfolg.

Es verbindet den Wirkungsgrad eines Zahnradgetriebes mit der einfachen Bedienung einer Automatik, erreicht aber speziell bei Stop-and-go noch nicht ganz die Ruckfreiheit und den Komfort der klassischen Automatik. Damit tun sich DSG (Direktschaltgetriebe) & Co. besonders in den USA und in China noch immer etwas schwer. Die Entwicklung geht auch hier weiter, Volkswagen hat sogar zehn Gänge angekündigt.

CVT-Lösung nach wie vor beliebt

Zweite Alternative ist die stufenlose Automatik. Eine Gliederkette oder ein Gliederband läuft über Keilriemenscheiben, die ihren Abstand stufenlos verändern können. Das Band taucht höher oder tiefer in den Spalt zwischen den Riemenscheiben ein, damit ändert sich deren wirksamer Durchmesser.

In der Theorie verspricht eine "Continuously Variable Transmission" (CVT) mit unendlich vielen Gängen Vorteile. In der Praxis lassen sie sich nicht vollständig ausschöpfen, Audi kehrt seiner Multitronic wieder den Rücken. Für kleinere Motoren mit nicht allzu hohen Drehmomenten indes ist die CVT, so die Techniker bei ZF, nach wie vor eine beliebte Lösung, vor allem in Japan.

Keine Konkurrenz zur klassischen Automatik und zum Doppelkupplungsgetriebe hingegen ist ASG, das automatisierte Schaltgetriebe. Es besteht aus dem normalen Schaltgetriebe samt der normalen Kupplung, die beide automatisch bedient werden. Der Wirkungsgrad ist hoch, der Komfort aber ist gering – wie auch der Preis. Automatisierte Schaltgetriebe finden sich vor allem als Einfach-Lösung in Kleinwagen.